Bionic Flower Experimenteer set

De Bionic Flower is een robotbloem geïnspireerd op de plantenwereld. Bij de ontwikkeling van de Bionic Flower heeft Festo Didactic het werkingsmechanisme van waterlelies en mimosa als model genomen. Hij opent en sluit zijn bloemblaadjes als reactie op invloeden van buitenaf, zoals aanraking, nadering of licht.

Studenten experimenteren met Bionic Flower

Het aantrekkelijke ontwerp, dat gebaseerd is op het natuurlijke model en de overdracht van principes uit de plantenwereld naar de techniek, voegen nieuwe spannende onderwerpen toe aan het veelzijdige STEM-assortiment van Festo.

De basisfuncties van de robotbloem kunnen zonder programmering worden gebruikt. Bovendien kan de microcontroller worden geprogrammeerd met de grafische programmeerinterface "Open Roberta".

In de LX-cursus "Bionic Flower" ontdekken de studenten hoe bloemen zich in hun omgeving gedragen en hoe ze zich optimaal aanpassen. Hierop voortbouwend zijn er eenvoudige praktische experimenten met papier over het onderwerp vouwconstructies. Wat het belang van licht betreft, wordt speciale aandacht besteed aan de technische uitvoering in de vorm van LED's. Maar ook de technische uitvoering van sensoren en actuatoren in relatie tot de natuurlijke werkingsmechanismen van de waterlelie en de mimosa worden toegelicht.

Bent u geïnteresseerd in de Bionic Flower? Contacteer ons!

Bouwinstructie

De Bionic Flower is een robotbloem geïnspireerd op de plantenwereld. In de video tonen we gedetailleerde stap-voor-stap bouwinstructies voor onze Bionic Flower experimenteer set.

Handleiding

Ben je gefascineerd door de fascinerende wereld van planten? Heb je je ooit afgevraagd hoe planten hun bloemblaadjes openen en sluiten door invloeden van buitenaf, zoals aanraking of licht? In de video vertelt Dr. Reinhard Pittschellis van ons Bionics4Education team over bionics en de functie van onze Bionic Flower robot.

Meer experimenten

Ontwerp je eigen bloemblaadjes

Eenvoudig papieren experiment met vouwstructuur

  • Sommige planten gebruiken speciale vouwstructuren om zich nog beter aan hun leefomstandigheden aan te passen. Als je zelf wilt uitvinden wat voor stabiliteit kan worden bereikt met passende vouwstructuren, probeer dan dit experiment. Download onze template "sandwich" (pdf).

Biologische achtergrondkennis

Natuurlijke rolmodellen

Festo Didactic gebruikte waterlelies en mimosa als model voor de ontwikkeling van de Bionic Flower. Deze planten hebben één ding gemeen: ze openen en sluiten hun bladeren als gevolg van externe prikkels. De effecten worden gebruikt voor voortplanting en bescherming tegen natuurlijke vijanden.

Bekijk onze video op YouTube!

Natuurlijk rolmodel: waterlelie

De waterlelie is een waterplant die verankerd is in waterlichamen. De solitaire bloemen hebben een schroefachtige structuur en laten hun bloemblaadjes openen en sluiten afhankelijk van de lichtintensiteit. Dagbloeiende waterlelies openen hun blaadjes 's morgens om insecten aan te trekken die de bloemen bestuiven. Maar hoe werkt de beweging van de bloemblaadjes precies?

Dit werkingsmechanisme is gebaseerd op groeiverschillen tussen de buiten- en binnenkant van de bloemblaadjes. Zo groeit de binnenkant van het bloemblad in het felle licht en gaat de bloem open. Bij weinig licht daarentegen groeit de buitenkant en sluit de bloem zich.

Natuurlijk rolmodel: mimosa

De bladeren van de mimosa vouwen achtereenvolgens op als reactie op mechanische prikkels zoals aanraking of trilling en de bladsteel zakt naar beneden. Dit dient als bescherming tegen mogelijke roofdieren.

Het vouwen van de bladeren gebeurt als een kettingreactie. Een geavanceerd mechanisme binnen de met water gevulde celstructuren in het blad zorgt ervoor dat water uit de cel vrijkomt in reactie op een externe prikkel. Dit betekent dat het water niet meer van binnenuit tegen de celwanden drukt, de cel verslapt dus en de bladeren trekken één voor één samen.

Bionic Flower in use

Competenties van de 21e eeuw

De Bionic Flower kan in teamverband worden ontwikkeld. Een team kan uit twee of meer personen bestaan. Dit geeft een idee van hoe interdisciplinaire ontwikkelingsteams samenwerken in projecten, bijvoorbeeld in de industrie, om samen een product te ontwikkelen. Deze bevorderen vier sleutelcompetenties voor het digitale tijdperk, zoals communicatie, samenwerking, kritisch denken en creativiteit.

Zodra het team is gevormd, moeten gemeenschappelijke doelstellingen worden vastgesteld. Alleen dan kan iedereen efficiënt werken aan een gemeenschappelijk doel. De volgende vragen moeten eerst in het team worden gesteld.

Stel jezelf deze vragen als een team:

  • Wat voor soort bloem willen we bouwen?
  • Moet deze robotbloem gebaseerd zijn op een specifiek biologisch model?
  • Wat moet de robotbloem kunnen?
  • Wat willen we leren van de echte bloem?

Om bepaalde takenpakketten in een team samen te stellen, is het nuttig om gestructureerd te werk te gaan en de taken te verdelen. Onder andere projectmanagement helpt daarbij. Projectplannen bieden een eenvoudig visueel overzicht van een project van begin tot eind en leiden tot een grotere werkefficiëntie onder de teamleden.

Meer informatie over de speelse vorming van teams vindt u onder "Teamwork".

Je krijgt een lijst met taken die nodig zijn om de bionisch geïnspireerde bloem te bouwen. Je kunt samen een projectplan opstellen waarin elk teamlid taken krijgt toegewezen die binnen een bepaald tijdsbestek moeten worden uitgevoerd.

STEM referentie

STEM referentie

Wiskunde

  • Opvouwbare structuren: buigbalken, oppervlakte traagheidsmoment

Informatica

  • Programmeren met Open Roberta (Scratch) of C++

Natuurwetenschappen

  • Ken vouwstructuren in natuur en techniek
  • De term bionics kunnen uitleggen

Technologie

  • Montage van de robotbloem
  • Meting, controle en regulering
  • Gebruik aanraak- en lichtsensor
  • Gebruik stappenmotor en sensoren

Alle downloads en links in één oogopslag